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Tools of recombinant DNA technology Questions in Hindi

Class 12 Biology · Biotechnology Principals and Process · Tools of recombinant DNA technology

564+

Questions

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100%

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Showing 49 of 564 questions in Hindi

201
MediumMCQ
रेडियो-एक्टिव अणु के साथ जुड़ा हुआ एकल-शृंखलामय न्यूक्लिक एसिड .............. कहलाता है।
A
वाहक
B
चयनात्मक मार्कर
C
प्लाज्मिड
D
प्रोब

Solution

(D) एकल-शृंखलामय $DNA$ या $RNA$ अणु जो रेडियो-एक्टिव आइसोटोप या फ्लोरोसेंट अणु के साथ टैग किया गया होता है,उसे $Probe$ (प्रोब) कहा जाता है।
इसका उपयोग हाइब्रिडाइजेशन की प्रक्रिया द्वारा $DNA$ या $RNA$ के नमूने में पूरक अनुक्रमों की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।
चूंकि यह लेबल किया गया होता है,इसलिए यह सदर्न ब्लॉटिंग या कॉलोनी हाइब्रिडाइजेशन जैसी तकनीकों में विशिष्ट जीन अनुक्रमों की पहचान करने में सक्षम बनाता है।
202
MediumMCQ
दी गई आकृति $E. coli$ के क्लोनिंग संवाहक $pBR322$ का निरूपण करती है। निम्नलिखित में से कौन सा विकल्प इसके घटकों की सही पहचान करता है?
A
$ori$ - मूल प्रतिबंध एंजाइम
B
$rop$ - कम परासरणी दबाव
C
$Hind III, Eco RI$ - चयन योग्य चिह्न (Selectable markers)
D
$amp^R, tet^R$ - एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन

Solution

(D) प्लाज्मिड $pBR322$ $E. coli$ में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला क्लोनिंग संवाहक है।
$1$. $ori$ का अर्थ है 'ओरिजिन ऑफ रेप्लिकेशन' (प्रतिकृति की उत्पत्ति),जो वह अनुक्रम है जहाँ से प्रतिकृति शुरू होती है।
$2$. $rop$ प्लाज्मिड की प्रतिकृति में शामिल प्रोटीन के लिए कोड करता है।
$3$. $Hind III$ और $Eco RI$ विशिष्ट प्रतिबंध एंजाइमों के लिए रेस्ट्रिक्शन साइट्स (पहचान स्थल) हैं,न कि चयन योग्य चिह्न।
$4$. $amp^R$ (एम्पिसिलिन प्रतिरोध) और $tet^R$ (टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोध) चयन योग्य चिह्न हैं जो गैर-रूपांतरितों की पहचान करने और उन्हें समाप्त करने तथा रूपांतरितों की वृद्धि को चयनात्मक रूप से अनुमति देने में मदद करते हैं।
203
MediumMCQ
कौन सा वाहक $DNA$ के छोटे टुकड़ों का क्लोनिंग कर सकता है?
A
बैक्टीरियल आर्टिफिशियल क्रोमोसोम $(BAC)$
B
यीस्ट आर्टिफिशियल क्रोमोसोम $(YAC)$
C
प्लाज्मिड
D
कॉस्मिड

Solution

(C) प्लाज्मिड बैक्टीरिया में पाए जाने वाले छोटे,गोलाकार,गुणसूत्र-बाह्य $DNA$ अणु होते हैं,जिनका उपयोग जेनेटिक इंजीनियरिंग में वाहक के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है।
ये $DNA$ के छोटे टुकड़ों (आमतौर पर $10 \ kb$ तक) की क्लोनिंग के लिए आदर्श हैं।
इसके विपरीत,$BAC$ और $YAC$ का उपयोग बड़े $DNA$ इंसर्ट्स की क्लोनिंग के लिए किया जाता है,और कॉस्मिड का उपयोग मध्यम आकार के टुकड़ों के लिए किया जाता है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।
204
MediumMCQ
क्लोनिंग के लिए मेजबान कोशिका में वांछित जीन ले जाने वाले अणु को क्या कहा जाता है?
A
कैरियर
B
ट्रांसफॉर्मर
C
वेक्टर
D
टेम्पलेट

Solution

(C) रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक में,$Vector$ (वाहक) एक ऐसा $DNA$ अणु है जिसका उपयोग बाहरी आनुवंशिक सामग्री को कृत्रिम रूप से दूसरी कोशिका में ले जाने के लिए एक वाहन के रूप में किया जाता है,जहाँ इसका प्रतिकृतियन या अभिव्यक्ति हो सके। वाहकों के सामान्य उदाहरणों में प्लास्मिड और बैक्टीरियोफेज शामिल हैं।
205
EasyMCQ
निम्नलिखित में से किसकी खोज के कारण $DNA$ को विशिष्ट स्थानों से काटना संभव हो गया है?
A
लाइगेज
B
प्रतिबंधन एंजाइम (Restriction enzymes)
C
प्रोब्स ($DNA$ के टुकड़े)
D
चयनात्मक मार्कर (Selectable markers)

Solution

(B) प्रतिबंधन एंजाइम (Restriction enzymes),जिन्हें 'आणविक कैंची' के रूप में भी जाना जाता है,वे एंजाइम हैं जो $DNA$ अणुओं को विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों पर काटते हैं जिन्हें पहचान स्थल (recognition sites) कहा जाता है। यह खोज पुनर्संयोजक $DNA$ (recombinant $DNA$) तकनीक में एक मौलिक सफलता थी,जिसने वैज्ञानिकों को विशिष्ट जीनों को अलग करने और उन्हें वाहकों (vectors) में डालने की अनुमति दी।
206
MediumMCQ
जब विदेशी $DNA$ और प्लाज्मिड को एक ही रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज द्वारा काटा जाता है,तो उन्हें जोड़कर पुनर्संयोजित प्लाज्मिड बनाने के लिए किस एंजाइम का उपयोग किया जाता है?
A
$DNA$ पॉलीमरेज़-$III$
B
$DNA$ लाइगेज़
C
Eco $RI$
D
टैक $(Taq)$ पॉलीमरेज़

Solution

(B) $1$. जब विदेशी $DNA$ के टुकड़े और प्लाज्मिड वेक्टर को एक ही रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज द्वारा काटा जाता है,तो वे पूरक चिपचिपे सिरे (sticky ends) उत्पन्न करते हैं।
$2$. ये पूरक चिपचिपे सिरे विदेशी $DNA$ को प्लाज्मिड वेक्टर के साथ बेस-पेयरिंग करने में मदद करते हैं।
$3$. हालाँकि,$DNA$ की शर्करा-फॉस्फेट बैकबोन अभी भी टूटी हुई रहती है।
$4$. $DNA$ लाइगेज़ एंजाइम आसन्न न्यूक्लियोटाइड्स के बीच फॉस्फोडाइएस्टर बॉन्ड बनाने के लिए जिम्मेदार होता है,जिससे टूटे हुए सिरे जुड़ जाते हैं और एक स्थिर पुनर्संयोजित $DNA$ अणु का निर्माण होता है।
207
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा रिस्ट्रिक्शन एंजाइम कुंठित सिरे (blunt ends) उत्पन्न करता है?
A
$Xho-I$
B
$Hind-III$
C
$Sal-I$
D
$Eco-RV$

Solution

(D) रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों को उनके द्वारा $DNA$ विखंडन के बाद उत्पन्न सिरों के प्रकार के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।
$1$. स्टिकी एंड्स (चिपचिपे सिरे) $Eco-RI$,$Hind-III$,$Xho-I$ और $Sal-I$ जैसे एंजाइमों द्वारा उत्पन्न होते हैं,जो $DNA$ में तिरछे कट लगाते हैं।
$2$. कुंठित सिरे (blunt ends) उन एंजाइमों द्वारा उत्पन्न होते हैं जो $DNA$ की दोनों श्रृंखलाओं को एक ही स्थान पर काटते हैं,जो आमतौर पर पहचान स्थल (recognition site) के केंद्र में होता है।
$3$. $Eco-RV$ एक प्रसिद्ध रिस्ट्रिक्शन एंजाइम है जो $5'-GATATC-3'$ अनुक्रम को पहचानता है और $T$ तथा $A$ अवशेषों के बीच कट लगाता है,जिसके परिणामस्वरूप कुंठित सिरे प्राप्त होते हैं।
अतः,सही विकल्प $D$ है।
208
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किसे रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज कहा जाता है?
A
प्रोटीएज
B
डीएनएज-$I$
C
आरएनएज
D
हिन्द-$II$

Solution

(D) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज वे एंजाइम हैं जो $DNA$ को विशिष्ट पहचान अनुक्रमों (recognition sequences) पर काटते हैं।
$Hind-II$ पहला रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज था जिसे अलग किया गया और पहचाना गया।
प्रोटीएज वे एंजाइम हैं जो प्रोटीन को तोड़ते हैं।
डीएनएज-$I$ और आरएनएज क्रमशः $DNA$ और $RNA$ को नष्ट करने वाले एंजाइम हैं,लेकिन वे रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज नहीं हैं।
209
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा प्लाज्मिड का लक्षण नहीं है?
A
गोलाकार संरचना
B
स्थानांतरणीय
C
एकल-रज्जुक (Single-stranded)
D
स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति

Solution

(C) प्लाज्मिड छोटे,गोलाकार,द्विरज्जुक (double-stranded) $DNA$ अणु होते हैं जो कोशिका के गुणसूत्रीय $DNA$ से भिन्न होते हैं।
ये मुख्य रूप से बैक्टीरिया में पाए जाते हैं और गुणसूत्रीय $DNA$ से स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति (replicate) कर सकते हैं।
इनका उपयोग अक्सर आनुवंशिक इंजीनियरिंग में वाहक (vector) के रूप में किया जाता है क्योंकि इन्हें कोशिकाओं के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है।
चूंकि प्लाज्मिड द्विरज्जुक होते हैं,इसलिए यह कथन कि वे 'एकल-रज्जुक' होते हैं,गलत है।
210
MediumMCQ
$Taq$ पॉलीमरेज़ एंजाइम किस जीव से प्राप्त किया जाता है?
A
$Thiobacillus$ $ferrooxidans$
B
$Bacillus$ $subtilis$
C
$Pseudomonas$ $putida$
D
$Thermus$ $aquaticus$

Solution

(D) $Taq$ पॉलीमरेज़ एंजाइम $Thermus$ $aquaticus$ नामक एक ताप-सहिष्णु (thermophilic) बैक्टीरिया से अलग किया जाता है।
यह बैक्टीरिया गर्म झरनों जैसे उच्च तापमान वाले वातावरण में पनपता है।
अपने मूल के कारण,$Taq$ पॉलीमरेज़ एंजाइम ऊष्मा-स्थिर (thermostable) होता है,जिसका अर्थ है कि यह पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन $(PCR)$ प्रक्रिया के विकृतीकरण (denaturation) चरण के दौरान आवश्यक उच्च तापमान का सामना कर सकता है।
इसलिए,$DNA$ खंडों को प्रवर्धित (amplify) करने के लिए $PCR$ में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
211
MediumMCQ
वह जीन जिसकी अभिव्यक्ति रूपांतरित कोशिका की पहचान करने में मदद करती है, उसे........ के रूप में जाना जाता है।
A
चयन योग्य मार्कर
B
वाहक
C
प्लाज्मिड
D
संरचनात्मक जीन

Solution

(A) $\text{चयन योग्य मार्कर}$ (Selectable marker) एक ऐसा जीन है जिसे कोशिका में पेश किया जाता है, विशेष रूप से बैक्टीरिया या संवर्धित कोशिकाओं में, जो कृत्रिम चयन के लिए उपयुक्त गुण प्रदान करता है。
पुनः संयोजक $DNA$ तकनीक में, यह गैर-रूपांतरित कोशिकाओं की पहचान करने और उन्हें हटाने में तथा रूपांतरित कोशिकाओं की वृद्धि को चुनिंदा रूप से अनुमति देने में मदद करता है。
इसके उदाहरणों में $ampicillin$, $chloramphenicol$, $tetracycline$ या $kanamycin$ जैसे एंटीबायोटिक्स के प्रति प्रतिरोध प्रदान करने वाले जीन शामिल हैं。
212
MediumMCQ
निम्नलिखित कथन रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज एंजाइम की विशेषताओं का वर्णन करते हैं। गलत कथन की पहचान करें।
A
यह एंजाइम $DNA$ अणु को $DNA$ के भीतर पहचाने गए स्थान पर काटता है।
B
यह एंजाइम $DNA$ से विशिष्ट स्थलों पर जुड़ता है और दो रज्जुक (strands) में से केवल एक को काटता है।
C
यह एंजाइम प्रत्येक रज्जुक पर विशिष्ट स्थलों पर शर्करा-फॉस्फेट बैकबोन को काटता है।
D
यह एंजाइम $DNA$ में एक विशिष्ट पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को पहचानता है।

Solution

(B) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज वे एंजाइम हैं जो $DNA$ में विशिष्ट पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों को पहचानते हैं और $DNA$ अणु के दोनों रज्जुक (strands) पर विशिष्ट स्थलों पर शर्करा-फॉस्फेट बैकबोन को काटते हैं।
विकल्प $A$ सही है क्योंकि ये एंजाइम विशिष्ट आंतरिक स्थितियों पर कार्य करते हैं।
विकल्प $B$ गलत है क्योंकि रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज $DNA$ डबल हेलिक्स के दोनों रज्जुक को काटते हैं,न कि केवल एक को।
विकल्प $C$ सही है क्योंकि वे शर्करा-फॉस्फेट बैकबोन में फॉस्फोडिएस्टर बंधों को तोड़ते हैं।
विकल्प $D$ सही है क्योंकि वे विशिष्ट पैलिंड्रोमिक अनुक्रमों की पहचान करते हैं।
213
MediumMCQ
$DNA$ में निम्नलिखित में से कौन सा एक पैलिंड्रोमिक अनुक्रम को दर्शाता है?
A
$5' - GAATTC - 3'$
$3' - CTTAAG - 5'$
B
$5' - CCAATG - 3'$
$3' - GAATCC - 5'$
C
$5' - CATTAG - 3'$
$3' - GATAAC - 5'$
D
$5' - GATACC - 3'$
$3' - CCTAAG - 5'$

Solution

(A) पैलिंड्रोमिक अनुक्रम एक न्यूक्लिक एसिड अनुक्रम ($DNA$ या $RNA$) है जो एक स्ट्रैंड पर $5'$ से $3'$ दिशा में पढ़ने पर और उसकी पूरक स्ट्रैंड पर $5'$ से $3'$ दिशा में पढ़ने पर समान रहता है।
विकल्प $A$ में:
$5' - GAATTC - 3'$
$3' - CTTAAG - 5'$
ऊपरी स्ट्रैंड को $5'$ से $3'$ पढ़ने पर $GAATTC$ प्राप्त होता है। निचली स्ट्रैंड को $5'$ से $3'$ (जो निरूपण में दाएं से बाएं है) पढ़ने पर भी $GAATTC$ प्राप्त होता है।
यह एक विशिष्ट पैलिंड्रोमिक अनुक्रम है जिसे रिस्ट्रिक्शन एंजाइम $EcoRI$ द्वारा पहचाना जाता है।
214
EasyMCQ
पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन $(PCR)$ तकनीक की खोज किसके द्वारा की गई थी?
A
कैरी मुलिस
B
साइकी और अन्य
C
क्रेग वेंटर
D
मैक्सम और गिल्बर्ट

Solution

(A) $1984$ में कैरी मुलिस द्वारा विकसित,$PCR$ अब चिकित्सा और जैविक अनुसंधान प्रयोगशालाओं में विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए एक सामान्य और अपरिहार्य तकनीक है।
इसमें अनुक्रमण ($DNA$ क्लोनिंग) के लिए $DNA$ क्लोनिंग,$DNA$-आधारित फाइलोजेनी,या जीन का कार्यात्मक विश्लेषण; वंशानुगत रोगों का निदान; आनुवंशिक फिंगरप्रिंट की पहचान (फोरेंसिक विज्ञान और पितृत्व परीक्षण में उपयोग किया जाता है); और संक्रामक रोगों का पता लगाना और निदान शामिल है।
$1993$ में,मुलिस को $PCR$ पर उनके काम के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार मिला।
215
MediumMCQ
रुचि के जीनों को जीनोमिक लाइब्रेरी से किसका उपयोग करके चुना जा सकता है?
A
प्रतिबंधन एंजाइम (Restriction enzymes)
B
क्लोनिंग संवाहक (Cloning vectors)
C
$DNA$ प्रोब्स
D
जीन लक्ष्य (Gene targets)

Solution

(C) हाइब्रिडाइजेशन प्रोब $DNA$ का एक खंड है जिसकी लंबाई परिवर्तनशील होती है,जिसका उपयोग $DNA$ नमूनों में उन न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों ($DNA$ लक्ष्य) की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है जो प्रोब के अनुक्रम के पूरक होते हैं।
प्रोब एकल-रज्जुक (single-stranded) $DNA$ के साथ हाइब्रिडाइज होता है,जिसका क्षार अनुक्रम प्रोब और लक्ष्य के बीच पूरकता के कारण क्षार-युग्मन (base-pairing) की अनुमति देता है।
इसलिए,जीनोमिक लाइब्रेरी से रुचि के जीनों की पहचान करने और उन्हें चुनने के लिए विशेष रूप से $DNA$ प्रोब्स का उपयोग किया जाता है।
216
MediumMCQ
$DNA$ में निम्नलिखित में से कौन सा पैलिंड्रोमिक बेस अनुक्रम किसी विशिष्ट रिस्ट्रिक्शन एंजाइम द्वारा मध्य से आसानी से काटा जा सकता है?
A
$5'-CGTTCG-3'$
$3'-GCAAGC-5'$
B
$5'-GATATG-3'$
$3'-CTATAC-5'$
C
$5'-GAATTC-3'$
$3'-CTTAAG-5'$
D
$5'-CACGTA-3'$
$3'-GTGCAT-5'$

Solution

(C) $DNA$ अणु में पैलिंड्रोमिक अनुक्रम बेस जोड़ों का वह समूह है जो दोनों स्ट्रैंड्स पर समान रूप से पढ़ा जाता है,यदि पढ़ने की दिशा समान $(5' \rightarrow 3')$ रखी जाए।
रिस्ट्रिक्शन एंजाइम $DNA$ को काटने के लिए विशिष्ट पैलिंड्रोमिक अनुक्रमों को पहचानते हैं।
विकल्प $(c)$ में,एक स्ट्रैंड पर अनुक्रम $5'-GAATTC-3'$ है,जो पूरक स्ट्रैंड पर $3'-CTTAAG-5'$ के अनुरूप है।
जब $5' \rightarrow 3'$ दिशा में पढ़ा जाता है,तो दोनों स्ट्रैंड्स $GAATTC$ अनुक्रम देते हैं,जो रिस्ट्रिक्शन एंजाइम $EcoRI$ के लिए एक प्रसिद्ध पहचान स्थल है।
217
MediumMCQ
क्लोनिंग वेक्टर के बारे में निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही नहीं है?
A
$Ori$ एक अनुक्रम है जो जुड़े हुए $DNA$ की कॉपी संख्या को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार है।
B
चयनात्मक मार्कर (Selectable marker) जो गैर-रूपांतरितों (non-transformants) की वृद्धि को चयनात्मक रूप से अनुमति देता है।
C
विदेशी $DNA$ को जोड़ने के लिए,वेक्टर में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले प्रतिबंध एंजाइमों (restriction enzymes) के लिए एक एकल पहचान स्थल (recognition site) होना चाहिए।
D
विदेशी $DNA$ का बंधन दो एंटीबायोटिक प्रतिरोधी जीनों में से एक में मौजूद प्रतिबंध स्थल पर किया जाता है।

Solution

(B) एक चयनात्मक मार्कर (Selectable marker) वह जीन है जो रूपांतरितों (transformants) (जिन कोशिकाओं ने पुनर्संयोजक वेक्टर को ग्रहण किया है) के चयन की सुविधा प्रदान करता है और गैर-रूपांतरितों को समाप्त करता है। विकल्प $B$ गलत है क्योंकि एक चयनात्मक मार्कर रूपांतरितों की वृद्धि की अनुमति देता है,न कि गैर-रूपांतरितों की।
218
MediumMCQ
कथन : प्लाज्मिड अतिरिक्त-गुणसूत्रीय $DNA$ होते हैं।
कारण : प्लाज्मिड बैक्टीरिया में पाए जाते हैं और आनुवंशिक इंजीनियरिंग में उपयोगी होते हैं।
A
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं और कारण कथन की सही व्याख्या है।
B
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं लेकिन कारण कथन की सही व्याख्या नहीं है।
C
यदि कथन सही है लेकिन कारण गलत है।
D
यदि कथन और कारण दोनों गलत हैं।

Solution

(A) प्लाज्मिड छोटे,गोलाकार,द्विरज्जुक $DNA$ अणु होते हैं जो कोशिका के गुणसूत्रीय $DNA$ से भिन्न होते हैं।
ये प्राकृतिक रूप से बैक्टीरिया और कुछ यूकेरियोट्स में पाए जाते हैं।
चूंकि ये स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति बना सकते हैं और विशिष्ट जीन ले जा सकते हैं,इसलिए इनका उपयोग रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक (आनुवंशिक इंजीनियरिंग) में वाहक के रूप में किया जाता है ताकि विदेशी जीन को मेजबान कोशिकाओं में स्थानांतरित किया जा सके।
अतः,कथन और कारण दोनों सही हैं और कारण कथन की सही व्याख्या करता है।
219
MediumMCQ
कथन : रिस्ट्रिक्शन एंजाइम $DNA$ की रज्जु को काटकर चिपचिपे सिरे (sticky ends) उत्पन्न करते हैं।
कारण : सिरों की चिपचिपाहट $DNA$ पॉलीमरेज एंजाइम की क्रिया को सुगम बनाती है।
A
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं और कारण कथन की सही व्याख्या है।
B
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं लेकिन कारण कथन की सही व्याख्या नहीं है।
C
यदि कथन सही है लेकिन कारण गलत है।
D
यदि कथन और कारण दोनों गलत हैं।

Solution

(C) रिस्ट्रिक्शन एंजाइम,जो एंडोन्यूक्लिएज का एक प्रकार है,$DNA$ अनुक्रम की लंबाई का निरीक्षण करके कार्य करते हैं।
एक बार जब वे एक विशिष्ट पहचान अनुक्रम ढूंढ लेते हैं,तो वे उससे जुड़ जाते हैं और द्विकुंडलित $DNA$ की दोनों रज्जुओं को विशिष्ट बिंदुओं पर काटते हैं,जिससे सिरों पर एकल-रज्जु वाले भाग रह जाते हैं।
इसके परिणामस्वरूप बाहर निकले हुए हिस्से बनते हैं जिन्हें चिपचिपे सिरे (sticky ends) कहा जाता है।
इन्हें यह नाम इसलिए दिया गया है क्योंकि वे अपने पूरक भागों के साथ हाइड्रोजन बंध बनाते हैं; अर्थात,वे $DNA$ लाइगेज एंजाइम की मदद से अन्य स्रोतों से प्राप्त $DNA$ खंडों के समान पूरक सिरों को जोड़ सकते हैं।
इसलिए,सिरों की चिपचिपाहट $DNA$ लाइगेज एंजाइम की क्रिया को सुगम बनाती है,न कि $DNA$ पॉलीमरेज की।
अतः,कथन सही है,लेकिन कारण गलत है।
220
MediumMCQ
निम्नलिखित एंजाइमों को उनके कार्यों के साथ सुमेलित करें:
$(a)$ रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज$(i)$ $DNA$ के टुकड़ों को जोड़ता है
$(b)$ रिस्ट्रिक्शन एक्सोन्यूक्लिएज$(ii)$ जीनोमिक $DNA$ टेम्पलेट पर प्राइमरों का विस्तार करता है
$(c)$ $DNA$ लाइगेज$(iii)$ $DNA$ को विशिष्ट स्थानों पर काटता है
$(d)$ $Taq$ पॉलीमरेज$(iv)$ $DNA$ के सिरों से न्यूक्लियोटाइड्स को हटाता है

निम्नलिखित में से सही विकल्प चुनें:
A
$a-iii, b-i, c-iv, d-ii$
B
$a-iii, b-iv, c-i, d-ii$
C
$a-iv, b-iii, c-i, d-ii$
D
$a-ii, b-iv, c-i, d-iii$

Solution

(B) सही मिलान इस प्रकार है:
$(a)$ रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज: ये एंजाइम $DNA$ अणु के भीतर विशिष्ट पहचान अनुक्रमों पर $DNA$ को काटते हैं। अतः, $(a) - (iii)$.
$(b)$ रिस्ट्रिक्शन एक्सोन्यूक्लिएज: ये एंजाइम $DNA$ अणुओं के सिरों से न्यूक्लियोटाइड्स को हटाते हैं। अतः, $(b) - (iv)$.
$(c)$ $DNA$ लाइगेज: यह एंजाइम आणविक गोंद के रूप में कार्य करता है, जो फॉस्फोडिएस्टर बॉन्ड बनाकर $DNA$ के टुकड़ों को जोड़ता है। अतः, $(c) - (i)$.
$(d)$ $Taq$ पॉलीमरेज: यह एक ऊष्मा-स्थिर एंजाइम है जिसका उपयोग $PCR$ में जीनोमिक $DNA$ टेम्पलेट पर प्राइमरों का विस्तार करने के लिए किया जाता है। अतः, $(d) - (ii)$.
अतः, सही क्रम $a-iii, b-iv, c-i, d-ii$ है।
221
EasyMCQ
वेक्टर $pBR322$ पर दो एंटीबायोटिक प्रतिरोधक जीन किसके लिए होते हैं?
A
एम्पिसिलिन और टेट्रासाइक्लिन
B
एम्पिसिलिन और क्लोरैम्फेनिकॉल
C
क्लोरैम्फेनिकॉल और टेट्रासाइक्लिन
D
टेट्रासाइक्लिन और केनामाइसिन

Solution

(A) प्लाज्मिड वेक्टर $pBR322$ जैव प्रौद्योगिकी में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले क्लोनिंग वैक्टर में से एक है।
इसमें दो अलग-अलग एंटीबायोटिक प्रतिरोधक जीन होते हैं,जो चयन योग्य मार्कर (selectable markers) के रूप में कार्य करते हैं।
ये जीन $amp^R$ जीन हैं,जो एम्पिसिलिन के प्रति प्रतिरोध प्रदान करते हैं,और $tet^R$ जीन हैं,जो टेट्रासाइक्लिन के प्रति प्रतिरोध प्रदान करते हैं।
ये मार्कर क्लोनिंग प्रक्रिया के दौरान गैर-पुनः संयोजक (non-recombinant) कोशिकाओं से पुनः संयोजक (recombinant) कोशिकाओं की पहचान और चयन करने की अनुमति देते हैं।
222
MediumMCQ
एक चयन योग्य मार्कर (selectable marker) का उपयोग किसके लिए किया जाता है?
A
गैर-रूपांतरितों (non-transformants) को खत्म करने में मदद करने के लिए,ताकि रूपांतरितों (transformants) को पुनर्जीवित किया जा सके
B
किसी बाहरी जीव में वांछित लक्षण के लिए जीन की पहचान करने के लिए
C
किसी विशिष्ट फसल में रूपांतरण के लिए उपयुक्त संवाहक (vector) का चयन करने के लिए
D
रिस्ट्रिक्शन एंजाइम का उपयोग करके अलगाव के लिए गुणसूत्र पर एक जीन को चिह्नित करने के लिए

Solution

(A) एक चयन योग्य मार्कर एक जीन है जिसे एक कोशिका में पेश किया जाता है,विशेष रूप से एक बैक्टीरिया या संवर्धन (culture) में कोशिकाओं में,जो कृत्रिम चयन के लिए उपयुक्त लक्षण प्रदान करता है।
पुनः संयोजक $DNA$ तकनीक में,चयन योग्य मार्करों (जैसे एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन) का उपयोग गैर-रूपांतरितों (जिन कोशिकाओं ने पुनः संयोजक $DNA$ को ग्रहण नहीं किया है) की पहचान करने और उन्हें खत्म करने के लिए किया जाता है,और यह रूपांतरितों (जिन कोशिकाओं ने सफलतापूर्वक पुनः संयोजक $DNA$ को ग्रहण किया है) को चयनात्मक रूप से बढ़ने की अनुमति देता है।
यह सुनिश्चित करता है कि केवल वांछित रूपांतरित कोशिकाएं ही पुनर्जीवित या संवर्धित हों।
223
MediumMCQ
$DNA$ के सिरों से न्यूक्लियोटाइड्स को हटाने के लिए उत्प्रेरित करने वाला एंजाइम कौन सा है?
A
$DNA$ लाइगेज
B
एंडोन्यूक्लिएज
C
एक्सोन्यूक्लिएज
D
प्रोटीएज

Solution

(C) एक्सोन्यूक्लिएज वे एंजाइम हैं जो $DNA$ अणुओं के सिरों से न्यूक्लियोटाइड्स को हटाते हैं।
इसके विपरीत,एंडोन्यूक्लिएज $DNA$ अणु के भीतर विशिष्ट स्थानों पर कट लगाते हैं।
$DNA$ लाइगेज एक एंजाइम है जो $DNA$ के टुकड़ों को आपस में जोड़ता है।
प्रोटीएज वे एंजाइम हैं जो प्रोटीन को तोड़ते हैं।
इसलिए,$DNA$ के सिरों से न्यूक्लियोटाइड्स को हटाने के लिए सही एंजाइम एक्सोन्यूक्लिएज है।
224
EasyMCQ
जैव प्रौद्योगिकी (biotechnology) में उपयोगी किन्हीं दो सूक्ष्मजीवों के नाम बताइए।
A
Escherichia coli और Bacillus thuringiensis
B
Lactobacillus और Saccharomyces cerevisiae
C
Penicillium और Aspergillus
D
Rhizobium और Azotobacter

Solution

(A) $E. coli$ एक जीवाणु है,जिसके प्लाज्मिड का उपयोग व्यापक रूप से मेजबान कोशिकाओं में विदेशी $DNA$ खंड को पेश करने के लिए एक क्लोनिंग संवाहक (vector) के रूप में किया जाता है।
$Bacillus thuringiensis$ एक जीवाणु है,जिससे एक विशिष्ट जीन को अलग करके कपास के पौधों में डाला जाता है ताकि कीट-प्रतिरोधी पौधे उत्पन्न हो सकें,जिन्हें आमतौर पर $Bt$ कॉटन के रूप में जाना जाता है।
225
MediumMCQ
रेस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज $\text{EcoRI}$ के लिए स्रोत जीव कौन सा है?
A
Escherichia coli RY13
B
Escherichia coli R13
C
Entamoeba coli RY13
D
Escherichia coli RY1

Solution

(A) रेस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज $\text{EcoRI}$ को $\text{Escherichia coli}$ जीवाणु की $\text{RY13}$ स्ट्रेन से प्राप्त किया जाता है।
$\text{EcoRI}$ नाम में,पहला अक्षर '$E$' वंश $\text{Escherichia}$ से आता है,और अगले दो अक्षर 'co' प्रजाति $\text{coli}$ से आते हैं।
अक्षर '$R$' स्ट्रेन $\text{RY13}$ से लिया गया है,और रोमन अंक '$I$' यह दर्शाता है कि उस जीवाणु स्ट्रेन से एंजाइम को किस क्रम में अलग किया गया था।
226
Medium
एक चार्ट (आरेखीय निरूपण के साथ) बनाएं जो एक रिस्ट्रिक्शन एंजाइम,वह सबस्ट्रेट $DNA$ जिस पर वह कार्य करता है,वह स्थान जहाँ वह $DNA$ को काटता है,और उसके द्वारा उत्पादित उत्पाद को दर्शाता है।

Solution

(N/A) उपयोग किया जाने वाला रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज एंजाइम $BamHI$ है।
यह विशिष्ट पैलिंड्रोमिक अनुक्रम $5'-GGATCC-3'$ को पहचानता है।
यह एंजाइम दोनों स्ट्रैंड्स पर $G$ और $G$ अवशेषों के बीच $DNA$ को काटता है।
आरेखीय निरूपण:
$5'-G \downarrow GATCC-3'$
$3'-CCTAG \uparrow G-5'$
उत्पादित उत्पाद:
$5'-G-3'$ और $5'-GATCC-3'$
$3'-CCTAG-5'$ और $3'-G-5'$
इसके परिणामस्वरूप 'स्टिकी एंड्स' (चिपचिपे सिरे) या 'कोहेसिव एंड्स' का निर्माण होता है जो रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक के लिए आवश्यक हैं।
227
Medium
क्या सुकेंद्रकी (eukaryotic) कोशिकाओं में रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज होते हैं? अपने उत्तर का औचित्य सिद्ध कीजिए।

Solution

(N/A) नहीं,सुकेंद्रकी कोशिकाओं में रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज नहीं होते हैं। सुकेंद्रकी कोशिकाओं में,$DNA$ अणु मिथाइलेज नामक विशिष्ट एंजाइमों द्वारा भारी मात्रा में मिथाइलेटेड होते हैं। यह मिथाइलेशन प्रक्रिया $DNA$ को रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों की गतिविधि से बचाने के लिए एक सुरक्षात्मक तंत्र के रूप में कार्य करती है। सभी रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज एंजाइमों को बैक्टीरिया या असीमकेंद्रकी (prokaryotic) कोशिकाओं के विभिन्न उपभेदों से अलग किया गया है,जहाँ वे आक्रमणकारी वायरल $DNA$ के खिलाफ रक्षा तंत्र के रूप में कार्य करते हैं।
228
Medium
$DNA$ के $5$ पैलिंड्रोमिक अनुक्रमों के उदाहरण एकत्र करें। बेस-पेयर नियमों का पालन करते हुए एक पैलिंड्रोमिक अनुक्रम बनाने का प्रयास करें।

Solution

(N/A) $DNA$ अणुओं में पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम बेस के वे समूह होते हैं जो $5^{\prime} \rightarrow 3^{\prime}$ और $3^{\prime} \rightarrow 5^{\prime}$ दोनों दिशाओं में पढ़ने पर समान रहते हैं। ये अनुक्रम रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज एंजाइम के लिए पहचान स्थल के रूप में कार्य करते हैं।
पैलिंड्रोमिक $DNA$ अनुक्रमों के पाँच उदाहरण निम्नलिखित हैं:
$(i)$ $5^{\prime}-GAATTC-3^{\prime}$ / $3^{\prime}-CTTAAG-5^{\prime}$
$(ii)$ $5^{\prime}-GGATCC-3^{\prime}$ / $3^{\prime}-CCTAGG-5^{\prime}$
$(iii)$ $5^{\prime}-AAGCTT-3^{\prime}$ / $3^{\prime}-TTCGAA-5^{\prime}$
$(iv)$ $5^{\prime}-ACGCGT-3^{\prime}$ / $3^{\prime}-TGCGCA-5^{\prime}$
$(v)$ $5^{\prime}-ACTAGT-3^{\prime}$ / $3^{\prime}-TGATCA-5^{\prime}$
229
Medium
जैव प्रौद्योगिकी (Biotechnology) के संदर्भ में निम्नलिखित शब्दों को समझाइए:
$(a)$ $PCR$
$(b)$ रिस्ट्रिक्शन एंजाइम और $DNA$
$(c)$ काइटिनेज

Solution

(N/A) $PCR$ - पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन (in vitro विधि) एक आणविक जैविक तकनीक है,जिसका उपयोग $DNA$ के एक छोटे खंड या उसकी कुछ प्रतियों को कम समय (लगभग $2$ घंटे) में लाखों प्रतियों में एंजाइमेटिक रूप से प्रवर्धित (amplify) करने के लिए किया जाता है।
$PCR$ के $3$ चरण हैं:
$(i)$ विकृतीकरण (Denaturation) ($96\,^{\circ}C$ पर): वांछित डबल-स्ट्रैंडेड $DNA$ को सिंगल-स्ट्रैंडेड $DNA$ $(ssDNA)$ में अलग करना।
$(ii)$ एनीलिंग (Annealing) ($55-65\,^{\circ}C$ पर): प्राइमर का $ssDNA$ टेम्पलेट से जुड़ना।
$(iii)$ विस्तार (Extension) ($72\,^{\circ}C$ पर): $Thermus$ $aquaticus$ बैक्टीरिया से प्राप्त Taq $DNA$ पॉलीमरेज़ द्वारा नए $DNA$ स्ट्रैंड का संश्लेषण।
उपयोग: वांछित जीन का प्रवर्धन या जीन क्लोनिंग।
$(b)$ रिस्ट्रिक्शन एंजाइम और $DNA$ - रिस्ट्रिक्शन एंजाइम एंजाइमों का एक समूह है जिसका उपयोग $DNA$ स्ट्रैंड को काटने के लिए किया जाता है। प्रत्येक एंजाइम एक विशिष्ट बेस अनुक्रम को पहचानता है जिसे रिकग्निशन साइट या रिस्ट्रिक्शन साइट कहा जाता है।
$(i)$ वे विदेशी $DNA$ को कोशिका में प्रवेश करने से रोकते हैं और उसे विशिष्ट साइटों पर पचा लेते हैं। ये साइटें आमतौर पर पैलिंड्रोमिक होती हैं।
$(ii)$ वे एंडोन्यूक्लिएज और एक्सोन्यूक्लिएज दोनों प्रकार के होते हैं।
$(iii)$ वे अक्सर चिपचिपे सिरे (sticky ends) उत्पन्न करते हैं। रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों को बैक्टीरिया द्वारा वायरल हमलों से बचने के लिए विकसित एक रक्षा तंत्र माना जाता है।
$(c)$ काइटिनेज - काइटिनेज एक हाइड्रोलाइटिक एंजाइम है जो काइटिन में मौजूद ग्लाइकोसिडिक बंधों को तोड़ता है। इसका उपयोग कवक (fungi) की कोशिका भित्ति को तोड़ने के लिए किया जाता है ताकि $DNA$ या अन्य कोशिकीय घटकों का निष्कर्षण आसान हो सके।
230
Medium
अपने शिक्षक के साथ चर्चा करें और पता लगाएं कि निम्नलिखित के बीच अंतर कैसे किया जा सकता है (कोई भी दो):
$(a)$ प्लाज्मिड $DNA$ और गुणसूत्रीय $DNA$
$(b)$ $RNA$ और $DNA$
$(c)$ एक्सोन्यूक्लिएज और एंडोन्यूक्लिएज

Solution

(N/A) प्लाज्मिड $DNA$ और गुणसूत्रीय $DNA$
$1$. प्लाज्मिड $DNA$ स्वायत्त रूप से प्रतिकृति कर सकता है, जबकि गुणसूत्रीय $DNA$ केंद्रकीय नियंत्रण में प्रतिकृति करता है।
$2$. प्लाज्मिड $DNA$ द्विरज्जुक और गोलाकार होता है, जबकि गुणसूत्रीय $DNA$ द्विरज्जुक, गोलाकार या रैखिक हो सकता है।
$3$. प्लाज्मिड $DNA$ हिस्टोन प्रोटीन से नहीं जुड़ा होता है, जबकि गुणसूत्रीय $DNA$ हिस्टोन प्रोटीन से जुड़ा होता है।

$(b)$ $RNA$ और $DNA$
$1$. $RNA$ में राइबोज शर्करा होती है, जबकि $DNA$ में डीऑक्सीराइबोज शर्करा होती है।
$2$. $RNA$ आमतौर पर एकल रज्जुक होता है, जबकि $DNA$ द्विरज्जुक होता है।
$3$. $RNA$ में यूरेसिल होता है, जबकि $DNA$ में थाइमिन होता है।

$(c)$ एक्सोन्यूक्लिएज और एंडोन्यूक्लिएज
$1$. एक्सोन्यूक्लिएज $DNA$ के सिरों से न्यूक्लियोटाइड को हटाते हैं, जबकि एंडोन्यूक्लिएज $DNA$ को विशिष्ट आंतरिक स्थलों पर काटते हैं।
$2$. एक्सोन्यूक्लिएज अक्सर कुंद (blunt) सिरे उत्पन्न करते हैं, जबकि एंडोन्यूक्लिएज चिपचिपे (sticky) सिरे उत्पन्न कर सकते हैं।
231
Medium
रिस्ट्रिक्शन एंजाइम और उनके नामकरण की व्याख्या कीजिए।

Solution

(N/A) वर्ष $1963$ में,$Escherichia$ $coli$ में बैक्टीरियोफेज की वृद्धि को प्रतिबंधित करने के लिए जिम्मेदार दो एंजाइमों को अलग किया गया था। इनमें से एक $DNA$ में मिथाइल समूह जोड़ता था,जबकि दूसरा $DNA$ को काटता था।
$DNA$ को काटने वाले एंजाइमों को रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज कहा जाता है।
$Hind-II$ पहला खोजा गया रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज एंजाइम है।
$Hind-II$ हमेशा छह बेस पेयर के एक विशिष्ट अनुक्रम को पहचानकर $DNA$ अणुओं को एक विशेष बिंदु पर काटता है। इस विशिष्ट बेस अनुक्रम को $Hind-II$ के लिए पहचान अनुक्रम (recognition sequence) के रूप में जाना जाता है।
$Hind-II$ के अलावा,आज हम $900$ से अधिक रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों के बारे में जानते हैं जिन्हें $230$ से अधिक बैक्टीरिया के स्ट्रेन से अलग किया गया है।
नामकरण: इन एंजाइमों का नामकरण उस बैक्टीरिया के आधार पर किया जाता है जिससे वे प्राप्त होते हैं। नाम तीन या चार अक्षरों का होता है।
उदाहरण के लिए,$EcoRI$ में:
- पहला अक्षर '$E$' जीनस $Escherichia$ से आता है।
- अगले दो अक्षर '$co$' प्रजाति $coli$ से आते हैं।
- अक्षर '$R$' स्ट्रेन $(RY13)$ के नाम से लिया गया है।
- रोमन अंक '$I$' उस क्रम को इंगित करता है जिसमें बैक्टीरिया के उस स्ट्रेन से एंजाइमों को अलग किया गया था।
232
Easy
न्यूक्लिएज एंजाइम के प्रकार और कार्य बताइए।

Solution

(N/A) रिस्ट्रिक्शन एंजाइम न्यूक्लिएज नामक एंजाइमों के एक बड़े वर्ग से संबंधित हैं।
$(i)$ एक्सोन्यूक्लिएज एंजाइम: ये $DNA$ के सिरों से न्यूक्लियोटाइड्स को हटाते हैं।
$(ii)$ एंडोन्यूक्लिएज एंजाइम: एंडोन्यूक्लिएज $DNA$ के भीतर विशिष्ट स्थानों पर कट लगाते हैं।
प्रत्येक रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज $DNA$ अनुक्रम की लंबाई का निरीक्षण करके कार्य करता है। एक बार जब यह विशिष्ट पहचान अनुक्रम (recognition sequence) को ढूंढ लेता है,तो यह $DNA$ से जुड़ जाता है।
इसके बाद यह डबल हेलिक्स के दोनों स्ट्रैंड्स को उनकी शुगर-फॉस्फेट बैकबोन में विशिष्ट बिंदुओं पर काटता है।
- प्रत्येक रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज $DNA$ में एक विशिष्ट पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को पहचानता है।
- $DNA$ में पैलिंड्रोम बेस पेयर्स का एक ऐसा अनुक्रम है जो दोनों स्ट्रैंड्स पर समान रूप से पढ़ा जाता है जब पढ़ने की दिशा समान रखी जाती है।
Solution diagram
233
Medium
रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक में $DNA$ को काटने की प्रक्रिया को समझाइए।

Solution

(N/A) $DNA$ को काटने की प्रक्रिया निम्नलिखित चरणों में होती है:
$1$. शुद्ध $DNA$ अणुओं को विशिष्ट रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों के साथ इष्टतम परिस्थितियों (तापमान,$pH$ और बफर) में इनक्यूबेट करके रिस्ट्रिक्शन डाइजेशन किया जाता है।
$2$. रिस्ट्रिक्शन डाइजेशन की प्रगति और पूर्णता की जांच करने के लिए एगरोज जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस का उपयोग किया जाता है।
$3$. चूंकि $DNA$ एक ऋणात्मक आवेशित अणु है,इसलिए इलेक्ट्रोफोरेसिस के दौरान यह धनात्मक इलेक्ट्रोड (एनोड) की ओर गति करता है।
$4$. पूरक स्टिकी सिरों को सुनिश्चित करने के लिए वेक्टर $DNA$ के साथ भी उसी रिस्ट्रिक्शन एंजाइम का उपयोग करके यही प्रक्रिया दोहराई जाती है।
$5$. अंत में,स्रोत $DNA$ से काटे गए 'इच्छित जीन' और रैखिक वेक्टर $DNA$ को मिलाया जाता है और उन्हें जोड़ने के लिए $DNA$ लाइगेज एंजाइम मिलाया जाता है,जिसके परिणामस्वरूप रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तैयार होता है।
234
Medium
रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज और रिस्ट्रिक्शन एक्सोन्यूक्लिएज के बीच अंतर स्पष्ट कीजिए।

Solution

(N/A)
रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएजरिस्ट्रिक्शन एक्सोन्यूक्लिएज
$(1)$ एंडोन्यूक्लिएज $DNA$ अणुओं को विशिष्ट आंतरिक स्थानों पर काटते हैं।$(1)$ एक्सोन्यूक्लिएज $DNA$ अणु के सिरों से न्यूक्लियोटाइड्स को क्रमिक रूप से हटाते हैं।
$(2)$ ये एंजाइम के प्रकार के आधार पर अक्सर स्टिकी (चिपचिपे) या ब्लंट (सपाट) सिरे उत्पन्न करते हैं।$(2)$ ये आमतौर पर स्टिकी सिरे उत्पन्न नहीं करते हैं क्योंकि ये सिरों पर कार्य करते हैं।
$(3)$ ये जीन के टुकड़े बनाने के लिए रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक में आवश्यक उपकरण हैं।$(3)$ ये मुख्य रूप से $DNA$ मरम्मत और क्षरण प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं।
$(4)$ उदाहरणों में $BamHI$, $HindIII$, $EcoRI$ शामिल हैं।$(4)$ उदाहरणों में $Exonuclease III$, $RecJ$ शामिल हैं।
235
Medium
वैज्ञानिक कारण दीजिए: रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक में एक्सोन्यूक्लिएज की तुलना में एंडोन्यूक्लिएज का उपयोग अधिक उचित है।

Solution

(N/A) रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक में,वांछित $DNA$ के खंड को वेक्टर के साथ जोड़ना या उसकी प्रतियां तैयार करना आवश्यक होता है। इसके लिए वेक्टर और वांछित $DNA$ को सटीक रूप से काटना अनिवार्य है।
एंडोन्यूक्लिएज $DNA$ को आंतरिक विशिष्ट स्थानों पर काटते हैं,जिससे अक्सर 'स्टिकी' (चिपचिपे) सिरे उत्पन्न होते हैं।
जबकि एक्सोन्यूक्लिएज $DNA$ के सिरों से न्यूक्लियोटाइड्स को हटाते हैं,जिससे आमतौर पर 'ब्लंट' (सपाट) सिरे बनते हैं।
वांछित $DNA$ के टुकड़े को वेक्टर के साथ जोड़ने के लिए स्टिकी सिरे आवश्यक होते हैं।
इसलिए,रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक के लिए एक्सोन्यूक्लिएज की तुलना में एंडोन्यूक्लिएज अधिक उपयुक्त एंजाइम है।
236
MediumMCQ
क्या आप एक पुनर्संयोजक (recombinant) $DNA$ अणु का उत्पादन करते समय एक्सोन्यूक्लिएज (exonuclease) का चयन करेंगे?
A
हाँ,क्योंकि यह चिपचिपे सिरे (sticky ends) बनाता है।
B
नहीं,क्योंकि यह सिरों से $DNA$ को नष्ट कर देता है।
C
हाँ,क्योंकि यह विशिष्ट स्थलों पर $DNA$ को काटता है।
D
नहीं,क्योंकि यह केवल गोलाकार $DNA$ पर काम करता है।

Solution

(B) नहीं,एक्सोन्यूक्लिएज का चयन नहीं किया जाएगा। एक्सोन्यूक्लिएज एक रैखिक $DNA$ अणु के मुक्त सिरों पर कार्य करते हैं और एक-एक करके न्यूक्लियोटाइड्स को हटाते हैं।
लिगेशन के लिए उपयुक्त चिपचिपे सिरों वाले $DNA$ टुकड़े बनाने के बजाय,एक्सोन्यूक्लिएज रुचि के जीन वाले $DNA$ टुकड़े को छोटा कर देगा या पूरी तरह से नष्ट कर देगा।
इसके अलावा,एक गोलाकार प्लाज्मिड (वेक्टर) में मुक्त सिरे नहीं होते हैं,इसलिए एक्सोन्यूक्लिएज इसे बिल्कुल भी नहीं काट पाएगा।
इसलिए,रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि वे चिपचिपे या कुंद सिरे बनाने के लिए $DNA$ को विशिष्ट आंतरिक स्थलों पर काटते हैं।
237
EasyMCQ
एंजाइम $\text{Hind III}$ में '$H$','$in$','$d$' और '$III$' क्या दर्शाते हैं?
A
$H$ = Haemophilus,$in$ = influenza,$d$ = strain $Rd$,$III$ = $\text{पृथक्करण का क्रम}$
B
$H$ = Human,$in$ = intestine,$d$ = strain $D$,$III$ = $\text{पृथक्करण का क्रम}$
C
$H$ = Haemophilus,$in$ = infection,$d$ = strain $D$,$III$ = $\text{पृथक्करण का क्रम}$
D
$H$ = Hybrid,$in$ = influenza,$d$ = strain $Rd$,$III$ = $\text{खोज का क्रम}$

Solution

(A) रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों के नामकरण की पद्धति विशिष्ट नियमों का पालन करती है:
$1$. पहला अक्षर '$H$' वंश (genus) के नाम $\text{Haemophilus}$ से लिया गया है।
$2$. अगले दो अक्षर '$in$' प्रजाति (species) के नाम $\text{influenza}$ से लिए गए हैं।
$3$. अक्षर '$d$' बैक्टीरिया के विशिष्ट स्ट्रेन (strain) $\text{Rd}$ से लिया गया है।
$4$. रोमन अंक '$III$' उस क्रम को दर्शाता है जिसमें एंजाइम को बैक्टीरिया के उस विशिष्ट स्ट्रेन से अलग (isolate) किया गया था।
238
Medium
रिस्ट्रिक्शन एंजाइम के पास एक वेक्टर की क्लोनिंग साइट में क्रिया के एक से अधिक स्थल नहीं होने चाहिए। टिप्पणी कीजिए।

Solution

(N/A) एक वेक्टर को इस प्रकार डिज़ाइन किया जाता है कि उसकी क्लोनिंग साइट के भीतर एक विशिष्ट रिस्ट्रिक्शन एंजाइम के लिए केवल एक ही अद्वितीय पहचान स्थल (recognition site) हो। यदि किसी रिस्ट्रिक्शन एंजाइम के पास वेक्टर के भीतर कई पहचान स्थल होते हैं,तो उस एंजाइम के साथ उपचार करने पर वेक्टर $DNA$ कई टुकड़ों में खंडित हो जाएगा। इससे वेक्टर की अखंडता नष्ट हो जाएगी,जिससे वांछित जीन को सम्मिलित करना और सफलतापूर्वक एक रिकॉम्बिनेंट $DNA$ अणु बनाना असंभव हो जाएगा।
239
MediumMCQ
$Agrobacterium$ $tumefaciens$ के $Ti$ प्लाज्मिड को क्लोनिंग वेक्टर में बदलने के लिए उसमें क्या संशोधन किया जाता है?
A
$T-DNA$ क्षेत्र को हटाना
B
प्रतिकृति के नए मूल (origin of replication) को जोड़ना
C
एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन का निवेशन
D
विरुलेंस $(vir)$ जीन को हटाना

Solution

(A) $Agrobacterium$ $tumefaciens$ के ट्यूमर-प्रेरक $(Ti)$ प्लाज्मिड को संशोधित करने के लिए उसके $T-DNA$ क्षेत्र को हटा दिया जाता है,जो पौधों में ट्यूमर बनाने के लिए जिम्मेदार होता है।
इस प्रक्रिया को प्लाज्मिड को 'निशस्त्र' (disarming) करना कहा जाता है।
$T-DNA$ को हटाकर और उसके स्थान पर वांछित जीन को प्रतिस्थापित करके,प्लाज्मिड एक गैर-रोगजनक क्लोनिंग वेक्टर बन जाता है।
यह अपनी प्राकृतिक $vir$ (विरुलेंस) जीन मशीनरी का उपयोग करके पौधों की कोशिकाओं में वांछित जीन को स्थानांतरित करने की क्षमता बनाए रखता है।
240
Medium
प्लाज्मिड क्या हैं? बैक्टीरिया में उनकी भूमिका का वर्णन कीजिए।

Solution

(N/A) प्लाज्मिड छोटे,गोलाकार,दोहरे फंसे हुए $DNA$ अणु होते हैं जो कोशिका के गुणसूत्र $DNA$ से अलग होते हैं।
वे बैक्टीरिया कोशिका के कोशिका द्रव्य में पाए जाते हैं और स्वायत्त प्रतिकृति (autonomous replication) करने में सक्षम होते हैं।
बैक्टीरिया में उनकी भूमिका:
$1$. एंटीबायोटिक प्रतिरोध: प्लाज्मिड अक्सर ऐसे जीन ले जाते हैं जो एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति प्रतिरोध प्रदान करते हैं,जिससे बैक्टीरिया प्रतिकूल वातावरण में जीवित रह सकते हैं।
$2$. आनुवंशिक विनिमय: वे संयुग्मन (conjugation) जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से बैक्टीरिया के बीच क्षैतिज जीन स्थानांतरण (horizontal gene transfer) की सुविधा प्रदान करते हैं।
$3$. रोगजनकता कारक: कुछ प्लाज्मिड में ऐसे जीन होते हैं जो बैक्टीरिया की रोगजनकता या विषाणुता को बढ़ाते हैं।
$4$. चयापचय कार्य: उनमें जटिल कार्बनिक यौगिकों के क्षरण के लिए जीन हो सकते हैं,जो बैक्टीरिया के चयापचय में सहायता करते हैं।
241
MediumMCQ
रिकॉम्बिनेंट $DNA$ के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले रिस्ट्रिक्शन एंजाइम एंडोन्यूक्लिएज होते हैं जो $DNA$ को 'विशिष्ट पहचान अनुक्रम' (specific-recognition sequence) पर काटते हैं। यदि वे $DNA$ को विशिष्ट पहचान अनुक्रम पर न काटें तो इसका क्या नुकसान होगा?
A
$DNA$ के टुकड़े क्लोनिंग के लिए बहुत बड़े होंगे।
B
$DNA$ के टुकड़ों में पूरक स्टिकी एंड्स (sticky ends) नहीं होंगे,जिससे रिकॉम्बिनेंट $DNA$ का निर्माण असंभव हो जाएगा।
C
$DNA$ एंजाइमों द्वारा पूरी तरह से नष्ट हो जाएगा।
D
$DNA$ मेजबान कोशिका के अंदर प्रतिकृति (replicate) नहीं कर पाएगा।

Solution

(B) रिस्ट्रिक्शन एंजाइम,विशेष रूप से टाइप $II$ एंडोन्यूक्लिएज,$DNA$ को विशिष्ट पैलिंड्रोमिक अनुक्रमों पर पहचानते हैं और काटते हैं।
यह प्रक्रिया सिंगल-स्ट्रैंडेड ओवरहैंग्स वाले टुकड़े उत्पन्न करती है जिन्हें 'स्टिकी एंड्स' कहा जाता है।
ये स्टिकी एंड्स बहुत महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे $DNA$ टुकड़े को उसी एंजाइम द्वारा काटे गए वेक्टर $DNA$ के साथ पूरक बेस-पेयरिंग करने की अनुमति देते हैं।
यदि एंजाइम यादृच्छिक (random) स्थानों पर काटते हैं,तो परिणामी टुकड़ों में इन विशिष्ट स्टिकी एंड्स का अभाव होगा,जिससे रिकॉम्बिनेंट $DNA$ अणु बनाने के लिए वांछित जीन को वेक्टर के साथ जोड़ना असंभव हो जाएगा।
242
Medium
एक प्लाज्मिड $DNA$ और एक रैखिक $DNA$ (दोनों समान आकार के हैं) में एक रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज के लिए एक साइट है। जब उन्हें काटकर एगरोज़ जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस पर अलग किया जाता है,तो प्लाज्मिड एक $DNA$ बैंड दिखाता है जबकि रैखिक $DNA$ दो टुकड़े दिखाता है। व्याख्या कीजिए।

Solution

(N/A) इस अवलोकन का कारण दो $DNA$ अणुओं के बीच संरचनात्मक अंतर है:
$1$. प्लाज्मिड एक गोलाकार $DNA$ अणु होता है। जब इसे एक ही साइट पर रिस्ट्रिक्शन एंजाइम के साथ काटा जाता है,तो यह रैखिक हो जाता है लेकिन एक ही निरंतर अणु बना रहता है। इसलिए,यह एगरोज़ जेल पर एक बैंड के रूप में दिखाई देता है।
$2$. एक रैखिक $DNA$ अणु,जब एक ही साइट पर काटा जाता है,तो दो अलग-अलग टुकड़ों में विभाजित हो जाता है। चूंकि इन टुकड़ों का आकार अलग-अलग होता है,इसलिए वे एगरोज़ जेल पर दो अलग-अलग बैंड के रूप में दिखाई देते हैं।
इस प्रकार,प्लाज्मिड की गोलाकार प्रकृति एक कट पर विखंडन को रोकती है,जबकि रैखिक $DNA$ भौतिक रूप से दो टुकड़ों में अलग हो जाता है।
Solution diagram
243
MediumMCQ
एक जीन की क्लोनिंग के लिए वेक्टर के रूप में सिलेक्टेबल मार्कर के बिना एक प्लाज्मिड को चुना गया था। यह प्रयोग को कैसे प्रभावित करता है?
A
रिकॉम्बिनेंट $DNA$ नहीं बनेगा।
B
मेजबान कोशिका प्लाज्मिड को रेप्लिकेट नहीं कर पाएगी।
C
ट्रांसफॉर्मेंट्स को नॉन-ट्रांसफॉर्मेंट्स से पहचानना और चुनना मुश्किल होगा।
D
इच्छित जीन का एक्सप्रेशन नहीं होगा।

Solution

(C) सिलेक्टेबल मार्कर एक ऐसा जीन है जो नॉन-ट्रांसफॉर्मेंट्स की पहचान करने और उन्हें हटाने में मदद करता है और ट्रांसफॉर्मेंट्स की वृद्धि को चुनिंदा रूप से अनुमति देता है।
यदि किसी प्लाज्मिड में सिलेक्टेबल मार्कर की कमी है,तो उन कोशिकाओं के बीच अंतर करना असंभव हो जाता है जिन्होंने प्लाज्मिड को ग्रहण किया है (ट्रांसफॉर्मेंट्स) और जिन्होंने नहीं किया है (नॉन-ट्रांसफॉर्मेंट्स)।
इसलिए,प्रयोग नकारात्मक रूप से प्रभावित होता है क्योंकि शोधकर्ता सफलतापूर्वक ट्रांसफॉर्म हुई मेजबान कोशिकाओं को आबादी से अलग नहीं कर सकता है।
244
Medium
दिए गए क्लोनिंग वेक्टर $pBR322$ के आरेख में $A$,$B$ और $C$ के रूप में चिह्नित क्षेत्रों की पहचान करें।
Question diagram

Solution

(N/A) क्लोनिंग वेक्टर $pBR322$ के मानक मानचित्र के आधार पर:
$A$ रिस्ट्रिक्शन साइट $Bam HI$ को दर्शाता है।
$B$ रिस्ट्रिक्शन साइट $Pst I$ को दर्शाता है।
$C$ एम्पिसिलिन प्रतिरोध जीन को दर्शाता है,जिसे $amp^{R}$ के रूप में लिखा जाता है।
245
Medium
पादप कोशिका के रूपांतरण में $Agrobacterium$ $tumefaciens$ की भूमिका का वर्णन कीजिए।

Solution

(N/A) $Agrobacterium$ $tumefaciens$ के ट्यूमर-प्रेरक $(Ti)$ प्लाज्मिड को एक क्लोनिंग संवाहक (cloning vector) में संशोधित किया गया है। यह संशोधित प्लाज्मिड अब पौधों के लिए रोगजनक नहीं है,लेकिन यह अभी भी अपने प्राकृतिक तंत्र का उपयोग करके रुचि के जीन को विभिन्न पादप कोशिकाओं में पहुँचाने की क्षमता रखता है। इस प्रक्रिया का उपयोग आनुवंशिक इंजीनियरिंग में ट्रांसजेनिक पौधे बनाने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।
246
Medium
क्लोनिंग संवाहकों (Cloning vectors) में 'क्लोनिंग साइट्स' को समझाइए।

Solution

(N/A) $(iii)$ क्लोनिंग साइट्स (Cloning Sites): विजातीय $DNA$ को जोड़ने के लिए,संवाहक (vector) में सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले रिस्ट्रिक्शन एंजाइमों के लिए बहुत कम,अधिमानतः केवल एक ही पहचान स्थल (recognition site) होना चाहिए। संवाहक के भीतर एक से अधिक पहचान स्थल होने से कई टुकड़े बन जाएंगे,जो जीन क्लोनिंग की प्रक्रिया को जटिल बना देते हैं।
विजातीय $DNA$ का लाइगेशन (ligation) दो एंटीबायोटिक प्रतिरोधक (antibiotic resistance) जीनों में से एक में मौजूद रिस्ट्रिक्शन साइट पर किया जाता है। उदाहरण के लिए,आप विजातीय $DNA$ को संवाहक $pBR322$ में टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोधक जीन के $BamHI$ स्थल पर जोड़ सकते हैं।
पुनःसंयोजित प्लास्मिड विजातीय $DNA$ के प्रवेश के कारण टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोध खो देते हैं,लेकिन उन्हें एम्पिसिलिन युक्त माध्यम पर ट्रांसफॉर्मेंट्स (transformants) की प्लेटिंग करके गैर-पुनःसंयोजित (non-recombinants) से अलग चुना जा सकता है।
एम्पिसिलिन युक्त माध्यम पर बढ़ने वाले ट्रांसफॉर्मेंट्स को अब टेट्रासाइक्लिन युक्त माध्यम पर स्थानांतरित किया जाता है। पुनःसंयोजित (recombinants) एम्पिसिलिन माध्यम पर तो बढ़ेंगे लेकिन टेट्रासाइक्लिन युक्त माध्यम पर नहीं बढ़ेंगे। जबकि गैर-पुनःसंयोजित दोनों एंटीबायोटिक युक्त माध्यम पर बढ़ेंगे।
इस मामले में,एक एंटीबायोटिक प्रतिरोधक जीन ट्रांसफॉर्मेंट्स के चयन में मदद करता है,जबकि दूसरा एंटीबायोटिक प्रतिरोधक जीन विजातीय $DNA$ के प्रवेश के कारण 'निष्क्रिय' हो जाता है और पुनःसंयोजित के चयन में मदद करता है।
247
MediumMCQ
स्तंभों का मिलान कीजिए:
स्तंभ-$I$ स्तंभ-$II$
$(a)$ लाइगेज $(i)$ यह $DNA$ के सिरों से न्यूक्लियोटाइड हटाता है।
$(b)$ एंडोन्यूक्लिएज $(ii)$ $DNA$ के भागों को जोड़ता है।
$(c)$ एक्सोन्यूक्लिएज $(iii)$ $DNA$ से फॉस्फेट हटाता है।
$(d)$ $DNA$ पॉलीमरेज $(iv)$ यह $DNA$ में चिपचिपे सिरे (sticky ends) उत्पन्न करता है।
$(v)$ बार-बार प्रवर्धन (amplification) के लिए उपयोगी है।
A
$a-ii, b-iv, c-i, d-v$
B
$a-ii, b-i, c-iv, d-v$
C
$a-i, b-iv, c-ii, d-v$
D
$a-v, b-iv, c-i, d-ii$

Solution

(A) सही मिलान इस प्रकार है:
$(a)$ लाइगेज: यह आणविक गोंद के रूप में कार्य करता है जो फॉस्फोडिएस्टर बंधन बनाकर $DNA$ के भागों को जोड़ता है $(ii)$।
$(b)$ एंडोन्यूक्लिएज: ये एंजाइम $DNA$ को विशिष्ट आंतरिक स्थानों पर काटते हैं,जो अक्सर चिपचिपे सिरे (sticky ends) उत्पन्न करते हैं $(iv)$।
$(c)$ एक्सोन्यूक्लिएज: ये एंजाइम $DNA$ अणुओं के सिरों से एक-एक करके न्यूक्लियोटाइड हटाते हैं $(i)$।
$(d)$ $DNA$ पॉलीमरेज: यह एंजाइम $DNA$ की नई श्रृंखलाओं के संश्लेषण के लिए आवश्यक है और $DNA$ अनुक्रमों के बार-बार प्रवर्धन के लिए $PCR$ में उपयोग किया जाता है $(v)$।
अतः,सही क्रम $(a-ii, b-iv, c-i, d-v)$ है।
248
Medium
रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक के कार्यों को पूरा करने के लिए पांच प्रमुख उपकरणों के नाम बताइए। प्रत्येक उपकरण के कार्य भी बताइए।

Solution

(N/A) रिकॉम्बिनेंट $DNA$ तकनीक के लिए पांच प्रमुख उपकरण निम्नलिखित हैं:
$1$. रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज: इन एंजाइमों का उपयोग $DNA$ अणुओं को विशिष्ट पहचान अनुक्रमों पर काटने के लिए किया जाता है।
$2$. जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस: इस तकनीक का उपयोग $DNA$ के टुकड़ों को उनके आकार और आवेश के आधार पर अलग करने के लिए किया जाता है।
$3$. लाइगेज एंजाइम: इन एंजाइमों का उपयोग रिकॉम्बिनेंट $DNA$ अणु बनाने के लिए $DNA$ के टुकड़ों को जोड़ने के लिए किया जाता है।
$4$. $DNA$ डिलीवरी सिस्टम: मेजबान कोशिकाओं में रिकॉम्बिनेंट $DNA$ को प्रवेश कराने के लिए इलेक्ट्रोपोरेशन,माइक्रोइंजेक्शन और जीन गन जैसी विधियों का उपयोग किया जाता है।
$5$. सक्षम मेजबान (Competent host): बैक्टीरिया या यीस्ट जैसे जीवों का उपयोग मेजबान के रूप में किया जाता है जो रिकॉम्बिनेंट $DNA$ को ग्रहण करते हैं और उसकी प्रतिकृति बनाते हैं।
249
EasyMCQ
$EcoRI$ द्वारा पहचाना जाने वाला विशिष्ट पैलिंड्रोमिक अनुक्रम कौन सा है?
A
$5^{\prime}-GGATCC-3^{\prime}$
$3^{\prime}-CCTAGG-5^{\prime}$
B
$5^{\prime}-GAATTC-3^{\prime}$
$3^{\prime}-CTTAAG-5^{\prime}$
C
$5^{\prime}-GGAACC-3^{\prime}$
$3^{\prime}-CCTTGG-5^{\prime}$
D
$5^{\prime}-CTTAAG-3^{\prime}$
$3^{\prime}-GAATTC-5^{\prime}$

Solution

(B) रिस्ट्रिक्शन एंडोन्यूक्लिएज $EcoRI$ विशिष्ट पैलिंड्रोमिक अनुक्रम $5^{\prime}-GAATTC-3^{\prime}$ और $3^{\prime}-CTTAAG-5^{\prime}$ को पहचानता है।
जब स्ट्रैंड्स का ओरिएंटेशन $5^{\prime}$ से $3^{\prime}$ होता है,तो यह अनुक्रम दोनों दिशाओं में समान रूप से पढ़ा जाता है।

Biotechnology Principals and Process — Tools of recombinant DNA technology · Frequently Asked Questions

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